2026届高三化学一轮复习选择题专题晶胞的结构与性质及相关计算

2026届高三化学一轮复习选择题 专题晶胞的结构与性质及相关计算 一、晶体结构与性质 1．（2025·内蒙古乌兰察布·二模）科研工作者合成了低温超导化合物M，再利用低温去插层法，获得了一个新化合物N。二者的晶体结构如图所示，下列说法正确的是 A．的化学式为 B．中与原子最临近的原子有2个 C．中原子填充了原子构成的正八面体空隙 D．去插层过程实质是将中元素转化为去除 2．（24-25高三上·内蒙古鄂尔多斯·期末）锰酸锂()(相对分子质量为)是新型锂离子电池常用的正极材料，其晶胞如下图甲所示。甲可看作是由下图中相邻A、B两种基本单元交替结合而成(顶面的已标注，其余位置的未画出)，、、均位于单元中体对角线上离顶点处，已知形成晶体的晶胞参数(晶胞边长)为a pm。下列说法错误的是。 A．中的x、y分别为2、4 B．图甲中箭头所指的B单元中离标★的位置距离最远的锰离子(或)的原子分数坐标为 C．晶体的密度表达式为 D．图A中位于体心的与的距离为 3．（24-25高三上·内蒙古·开学考试）和按计量比混合，一定条件下，反应获得的晶体产物(反应物中的Ta、K元素全部转化到该产物中)的晶胞结构如图所示，晶胞参数，，Ta—O键键长为x nm。下列说法错误的是 A．制备晶体的化学方程式： B．与棱心等距且紧邻的有16个 C．O原子分数坐标可能为、 D．该晶体密度为 4．（24-25高二下·内蒙古赤峰·期末）下图是氯化钠晶胞结构示意图，晶胞参数为。下列说法错误的是 A．1个氯化钠晶胞中含有4个和4个 B．位于顶点和面心的离子为 C．与等距离且最近的有12个 D．与之间的最短距离为 5．（24-25高二下·内蒙古呼和浩特·期中）合金晶体有(甲)、(乙)两种结构。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．图乙中，若M的坐标为，则N的坐标为 B．图乙中，Ti-Au间最近距离为 C．与晶体的密度之比为 D．中，Au周围最近且等距的Ti的个数为12 6．（24-25高二下·内蒙古·期中）氧化锂常用于锂电池的固体电解质以及锂电池的正极材料。氧化锂晶胞如图所示，已知晶胞参数为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值。锂离子可以看成是填充入氧离子构成的“空穴”中。下列叙述正确的是 A．Li+填充的“空穴”为四边形 B．这种“空穴”填充率为100% C．Li+和O2-最近距离为pm D．该晶体密度g·cm-3 7．（24-25高二下·内蒙古包头·期中）某晶体的晶胞结构(立方晶胞)如图1所示，已知该晶体的密度为ρg·cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值，晶体的最简式的摩尔质量为Mg·mol-1。下列说法错误的是 A．1号原子的坐标参数为(1，1，1) B．图2为该晶胞的俯视图 C．2号原子和3号原子之间的距离为cm D．4号原子的配位数为4 8．（23-24高二下·内蒙古赤峰·期末）氟化钙被广泛应用于天文观测、高分辨光学仪器中，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为anm。下列说法错误的是 A．氟化钙的化学式为CaF2 B．与之间的最短距离为 C．晶胞中的配位数为8 D．和之间既存在静电引力也存在静电斥力 9．（23-24高二下·内蒙古通辽·期中）镍的某种氧化物是一种半导体，具有型结构(如图)，已知晶胞边长为，设阿伏加德罗常数的值为，下列说法不正确的是 A．Ni属于副族元素 B．若该晶胞中氧原子有被氮原子替代，则该晶体的化学式为 C．的配位数为4 D．与的最近距离为 二、原子结构与性质 10．（2025·内蒙古呼和浩特·一模）锰的某种氧化物的四方晶胞及其在平面的投影如图所示，当晶体有原子脱出时，形成空位会使晶体具有半导体性质。下列说法正确的是 A．锰元素基态原子的价电子排布图为： B．该氧化物化学式为 C．出现空位，的化合价升高 D．晶体难以通过形成空位具有半导体性质 11．（25-26高三上·内蒙古·开学考试）铁氮化合物(Fe4N)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。其晶胞结构如图1所示，晶胞边长为a pm，Cu可以完全替代该晶体中位置Ⅰ或位置Ⅱ的Fe，形成Cu替代型产物Fe(4-n)CunN(设替代前后晶胞边长不变)。取代不同位置Fe的转化过程中能量变化不同(如图2)。下列说法错误的是 A．基态Fe2+的价层电子轨道表示式为 B．更稳定的Cu替代型产物的密度为×1030 g·cm-3 C．图1中，与位置Ⅰ的Fe最近且等距的Fe有8个 D．铜取代后的两种替代型产物的X射线衍射图谱不同 12．（2024·内蒙古呼和浩特·模拟预测）碳化钛在航空航天、机械加工等领域应用广泛，其晶胞结构(如图所示)与氯化钠相似，晶胞的边长为anm。下列说法正确的是 A．该物质的化学式为 B．基态Ti原子的价电子排布式为 C．C原子之间的最短距离为 D．设为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为 13．（2025·内蒙古·模拟预测）钾锰铁基普鲁士白是一种钾离子电池正极材料，充电时随着脱出，其结构由Ⅰ经Ⅱ最终转变为Ⅲ；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的晶胞俯视图及Ⅱ的晶胞结构如下图所示。下列说法正确的是 A．Ⅲ转化为Ⅰ是非自发过程 B．充电过程中或的价态降低 C．晶体Ⅱ的化学式为 D．晶胞Ⅲ中键数目为24 三、元素周期表 元素周期律 14．（24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末）金属Mn能与其他金属形成多种具有特殊功能的合金，其中具有磁驱动形状记忆功能的合金晶体结构如图所示（“●”代表Ni）。已知：图中①～⑧代表8个位于小立方体体心的原子，其中①③⑤⑦代表Mn，②④⑥⑧代表Ga。设晶胞边长为a pm，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．Ni、Mn、Ga均位于元素周期表的d区 B．合金Ni-Mn-Ga可表示为NiMnGa C．距离Ni原子最近且等距的Mn原子有8个 D．该晶体的密度为 15．（24-25高二上·内蒙古赤峰·阶段练习）叠氮化锂常作锂电池的固体电解质添加剂，其结构式如图甲、其晶胞如图乙所示。已知：晶胞参数长、宽均为，高为。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A．中基态阳离子的最外层电子云轮廓图为球形 B．含离子键、σ键、π键和极性共价键 C．在元素周期表中，和N都位于s区 D．晶体密度 16．（23-24高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末）单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料(M)，M的晶胞结构如图所示。 已知：①假设H和S的原子半径分别为和，晶体密度为，晶胞的边长为； ②晶胞中原子体积占空间体积的百分率即原子体积的空间占有率。 下列说法错误的是 A．常温下，该物质燃烧所得的产物中一定无 B．H位于元素周期表s区 C．阿伏加德罗常数为 D．晶胞中S原子体积的空间占有率为 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2026届高三化学一轮复习选择题专题晶胞的结构与性质及相关计算》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D B D C B B B C D 题号 11 12 13 14 15 16 答案 C B C D A C 1．D 【详解】A．根据均摊原则，N晶胞中V原子数为 、Se原子数为、O原子数为，的化学式为，故A错误； B．根据图示，中与原子最临近的原子有8个，故B错误； C．中原子填充了原子构成的四边形的面心，故C错误； D．根据均摊原则，M的化学式为，的化学式为，可知去插层过程实质是将中元素转化为去除，故D正确； 选D。 2．D 【详解】A．根据晶胞的组成，可算出晶胞中个数为，个数为，和个数为，所以当取1时，个数4，Mn的个数是2，A项正确； B．图甲中箭头所指的B单元中离标★的位置距离最远的锰离子(或)的原子分数坐标为，B项正确； C．晶胞的“化学式”为，根据一个晶胞含8个，其晶体的密度表达式为，C项正确； D．图A中位于体心的与的距离为，D项错误； 故选D。 3．B 【详解】A．晶体中K位于面心和棱上，数目：，Ta位于体心和顶点，数目：，O与Ta连接，每个Ta上有2个O原子，则O原子数目：，F与Ta连接，每个Ta上有4个F原子，则F原子数目：，则晶体化学式为，制备晶体的化学方程式：，A正确； B．与棱心等距且紧邻的（面心上的）有8个，B错误； C．Ta-O键键长为xnm，O原子位于棱上和体心，如图所示：，O原子1号分数坐标，O原子2号分数坐标，C正确； D．结合A分析，该晶体密度为，D正确； 故选B。 4．D 【详解】A．根据均摊法，位于棱心和体心，棱心对晶胞的贡献为，体心对晶胞的贡献为1，则个数为；位于顶点和面心，顶点对晶胞的贡献为，面心对晶胞的贡献为，则个数为，所以1个氯化钠晶胞中含有4个和4个，A正确； B．在氯化钠晶胞中，通常可以认为位于顶点和面心的离子为，位于棱心和体心的离子为，B正确； C．以晶胞中一个为研究对象，与它等距离且最近的位于面对角线的位置，这样的有12个，C正确； D．与之间的最短距离为晶胞棱长的一半，已知晶胞参数为，所以最短距离为，而不是，D错误； 故答案选D。 5．C 【详解】A．在图乙中，若的坐标为。观察晶胞结构可知，位于右侧面上。在x轴方向处于晶胞的边界，坐标为1；在y轴方向处于的位置；在z轴方向处于的位置，所以的坐标为 ，A正确； B．在图乙中，由坐标计算间最近距离。观察可知，间最近距离为，B正确； C．在图甲中，根据均摊法计算原子个数。原子位于顶点，个数为；原子位于面心，个数为，晶胞边长为。根据晶体密度公式，该晶胞的摩尔质量（的相对原子质量为197，的相对原子质量为48），晶胞体积（因为），所以的密度。在图乙中，原子有8个位于顶点，1个位于体心，个数为；原子位于棱上，个数为，晶胞边长为。该晶胞的摩尔质量，晶胞体积，所以的密度。则与晶体的密度之比为： 而不是，C错误； D．在中，以顶点的为例，观察其周围最近且等距的的个数。可以将晶胞扩展，会发现每个顶点的周围有3个面心的，而每个面心的被2个晶胞共用，所以周围最近且等距的的个数为，D正确； 综上，答案是C。 6．B 【详解】A．观察氧化锂晶胞结构，Li+填充在由4个O2-构成的四面体“空穴”中，A错误； B．每个晶胞中有8个四面体空穴，填充了8个Li+，每个四面体“空穴”均填充1个锂离子，填充率为100%，B正确； C．由图可知Li+和O2-的最近距离为体对角线的，为apm，C错误； D．氧离子位于立方体顶点和面心，个数为8×+6×=4，8个锂离子位于体内，个数为8，Li2O的晶体密度，D错误； 故选B。 7．B 【详解】A．由图1知，1号原子位于晶胞的一个顶点上，由2号原子的坐标为可知，1号原子的坐标参数为(1，1，1)，A正确； B．由图1知，晶胞中4号原子位于体心，图2中为表示出体心的4号原子，B错误； C．由图1知，1号原子位于晶胞的一个顶点上，由2号原子的坐标为可知，3号原子的坐标为(1，1，0)，已知该晶体的密度为ρg·cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值，晶体的最简式的摩尔质量为Mg·mol-1，则晶胞的边长为，则2号原子和3号原子之间的距离为cm，C正确； D．由图1知，4号原子周围有4个原子与其等距且相等，故4号原子的配位数为4，D正确； 故选D。 8．B 【分析】晶胞顶点和面心为钙离子，，合计4个，体内有8个氟离子，据此解答。 【详解】A．晶胞中有8个氟离子，钙离子有4个，则氟化钙的化学式为CaF2，故A正确； B．晶胞参数为anm，则体对角线为，所以与之间的最短距离为体对角线的四分之一，为，故B错误； C．晶胞中距离最近的氟离子有8个，所以配位数为8，故C正确； D．和之间不仅存在静电引力，同时也存在静电斥力，故D正确； 答案选B。 9．C 【分析】根据均摊法，该晶胞中含个数为，个数为。 【详解】A．Ni原子序数为28，位于元素周期表第VIII族，故A正确； B．根据分析可知，若该晶胞中氧原子有25%被氮原子替代，则该晶体的化学式为，故B正确； C．距离最近且相等的有6个，故C错误； D．与的最近距离为pm，故D正确； 答案选C。 10．D 【详解】A．Mn的原子序数为25，位于元素周期表第四周期ⅦB族；基态Mn的价电子排布式为：，不是电子排布图，故A错误； B．根据均摊法可知，该晶胞中的个数为，O的个数为，该锰氧化物的化学式为，B错误； C．晶体有O原子脱出时，出现O空位，即x减小，的化合价为+2x，即Mn的化合价降低，C错误； D．中Na的化合价下降只能为0，说明Na2O不能通过这种方式获得半导体性质，D正确； 故选D。 11．C 【详解】 A．Fe为26号元素，基态Fe原子价电子排布为3d64s2，Fe2+失去4s轨道2个电子，价层电子为3d6。根据洪特规则，3d的5个轨道中，电子先分占不同轨道且自旋平行，再成对，故轨道表示式为，A正确； B．由图2可知，Cu替代Ⅱ位置的Fe时能量较低，更稳定，则Cu位于顶点，原子个数为8×=1，Fe位于面心，原子个数为6×=3，N位于体心，则只有1个N，其化学式为Fe3CuN；晶胞的质量为=g，晶胞的体积为a3×10-30cm3，则密度为 ，B正确； C．位置Ⅰ为面心Fe（6×=3个），面心Fe最近等距的Fe包括8个相邻面心Fe和4个同面顶点Fe，共12个，C错误； D．两种替代产物中Cu原子位置不同（面心与顶点），晶体结构不同，X射线衍射图谱不同，D正确； 故选C。 12．B 【详解】A．根据晶胞的结构，有均摊法可知，晶胞中含有Ti的个数为，含有C的个数为，则晶胞的化学式为TiC，故A错误； B．Ti是22号元素，根据构造原理可知，基态Ti原子的价电子排布式为，故B正确； C．两个C原子之间的最短距离为面对角线的一半，为，故C错误； D．晶胞的质量为，体积为a3×10-21cm3，则密度为，故D错误； 故选B。 13．C 【分析】钾锰铁基普鲁士白是一种钾离子电池正极材料，充电时装置为电解池，其为阳极，失去电子发生氧化反应，充电随着脱出，其结构由Ⅰ经Ⅱ最终转变为Ⅲ，则Ⅲ转化为Ⅰ是原电池放电过程； 【详解】A．由分析，Ⅲ转化为Ⅰ是原电池放电过程，原电池中会发生自发的氧化还原反应，A错误； B．充电过程阳极发生氧化反应，则或的价态升高，B错误； C．据“均摊法”，晶胞Ⅱ中含个FeC6、个MnN6、4个K，则化学式为，C正确；   D．结合C分析，晶胞Ⅲ中24个CN-，CN-中含有碳氮叁键，1个叁键含有1个σ键2个π键，则其中键数目为48，D错误； 故选C。 14．D 【详解】A．Ni位于Ⅷ族，Mn位于ⅦB，均位于元素周期表的d区，Ga位于第ⅢA族，位于p区，A错误； B．利用均摊法，Ni有，Mn、Ga位于体内，Mn有4个，Ga有4个，所以合金Ni-Mn-Ga可表示为Ni2MnGa，B错误； C．以顶点Ni为例，可形成八个小立方体，其中4个体心含Mn，另4个体心含Ga，所以距离Ni原子最近且等距的Mn原子有4个，C错误； D．晶胞边长为cm，一个晶胞中含4个Ni2MnGa，则密度,D正确； 故选D。 15．A 【详解】A．的阳离子是，基态的核外电子排布式为，最外层电子云轮廓图为球形，A正确； B．根据叠氮化锂的结构式可知不含极性键，B错误； C．在元素周期表中，锂位于s区、氮位于p区，C错误； D．根据叠氮化锂晶胞图可知，位于顶点和面心，1个晶胞含2个；4个位于面心，1个晶胞含2个，晶体密度，D错误； 故选A。 16．C 【详解】A．该物质燃烧，S元素燃烧生成产物二氧化硫，无，A正确； B．基态H电子排布式，位于元素周期表s区，B正确； C．根据均摊法计算，晶胞中S原子个数：，H原子个数：，晶胞质量：，晶胞体积：，根据晶胞密度计算公式：，则，C错误； D．晶胞中S原子数目为2，体积的空间占有率：，D正确； 答案选C。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $